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实验室科研人员利用气辉光谱的地基探测数据
对OH气辉辐射跃迁概率的研究取得重要进展

2015年11月30日 星期一 09:01:48

OH气辉是中层顶区最重要的大气辐射之一,利用OH气辉辐射光谱计算转动温度是非常重要的中层顶区大气温度的地基探测方法,被广泛应用于中层顶区的光化学和动力学过程的研OH气辉是中层顶区最重要的大气辐射之一,利用OH气辉辐射光谱计算转动温度是非常重要的中层顶区大气温度的地基探测方法,被广泛应用于中层顶区的光化学和动力学过程的研究。

空间天气学国家重点实验室徐寄遥研究员领导的中高层大气研究团队建立了大气气辉光谱探测系统,对我国北方地区上空O2,Na,O和OH等多种气辉辐射开展了探测研究,该系统从2011年开始进行了多年的连续观测。该团队的博士生刘伟军利用该系统三年(2012-2014)的OH气辉光谱的地基探测数据,对OH多个谱带的转动温度开展研究,对目前国际上各研究团队常用的5组OH气辉辐射跃迁概率(爱因斯坦系数)进行了比较分析,发现由这5组爱因斯坦系数计算的温度的最大差异可达近20度,并且与卫星探测的温度也有较大差异,这严重影响了全球各个观测台站探测的中层顶温度的比较分析。为解决这一问题,他们采用统计学方法把连续3年地基探测的OH气辉光谱计算的温度与美国TIMED卫星上SABER探测的温度以及气辉辐射的探测数据进行了比较研究,给出了一套OH气辉各谱带最优的爱因斯坦系数比值。这套统一的爱因斯坦系数比值对全球处于不同经纬度台站OH转动温度探测的比较提供了重要的标准,并且有利于与卫星温度探测的交叉对比。这些参数也对建立精确的OH气辉辐射的光化学模式具有重要的参考价值。

该研究成果近日发表在美国地球物理学学会(AGU)权威学术期刊JGR:Space Physics上。

论文:

Liu, W., J. Xu, A. K. Smith, and W. Yuan (2015), Comparison of rotational temperature derived from ground-based OH airglow observations with TIMED/SABER to evaluate the Einstein coefficients, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, doi:10.1002/2015JA021886.

论文链接:

http://onlinelibrary.wiley.com/wol1/doi/10.1002/2015JA021886/abstract



图1. 2012-2014年期间,利用我们地基探测的OH气辉光谱数据,并采用最优的爱因斯坦系数计算的OH(8-3)带转动温度(蓝色)和地基观测台站上空TIMED/SABER卫星探测的温度(红色)随时间的变化。

 

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